DE2650536A1

DE2650536A1 - Verfahren und anlage zur fernbetaetigung eines radargeraetes zur raumueberwachung

Info

Publication number: DE2650536A1
Application number: DE19762650536
Authority: DE
Inventors: Maurice Tacussel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1976-11-04
Publication date: 1977-06-23
Also published as: DE2650536C2; CA1092220A; BE848081A; GB1559209A; FR2331102A1; US4435699A; BR7607441A; CH612778A5; FR2331102B1; IT1071823B

Description

. DR SOLF & ZAPF PATENTANWÄLTE .

DR.-iNG. DIPL.-ING. A. SOLF DiPL-ING. CHR. ZAPF

"V * Wall 27/29

56OO Wuppertal 1 Postfach 13O219

Il/p/572

Maurice Tacussel, 105bis, Rue du Point du Jour, 92100 Boulogne-Billancourt / FRANKREICH

Verfahren und Anlage zur Fernbetätigun rr eines Radargerätes zur Raumüberwachung

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Melden eines Einbruchs in einen Raum mittels eines Überwachungs-Radargerätes, das nach dem Doppler-Prinzip arbeitet, wobei das Radargerät aufgrund des Eindringens des Einbrechers in den Raum eine Alarmeinrichtung auslöst.

Es ist bereits eine Anlage bekannt, bei der das Auslösen des Alarms dadurch verhindert werden kann, daß ein tragbarer Radiosender betätigt wird, dessen Signale vom Radar empfangen werden.

Diese bekannte Anlage ist dann wieder betriebsbereit, wenn die vom tragbaren Radiosender abgestrahlten Signale nicht mehr vom Radar empfangen werden.

Die Fernbedienung einer derartigen Anlage ist unvollkommen.

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Per Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zu schaffen, die nach Belieben ein- und ausgeschaltet werden kann und die sich durch einen einfachen Schaltungsaufbau mit wenigen Schaltungselementen auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird dies, ausgehend von einem eingangs beschriebenen Gerät, dadurch erreicht, daß zwischen der Alarmvorrichtung und dem Radargerät im Einschaltzeitpunkt, das heißt bei Inbetriebnahme, noch keine Verbindung besteht, und erst eine Verbindung dtirch die Betätigung des tragbaren Senders hergestellt wird.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß vom Zustandekommen der Verbindung an es die gleichen Signale sind, die das Gerät in Betrieb setzen und die das Gerät aufgrund einer neuen Betätigung des tragbaren Senders außer Betrieb setzen, dabei wird der Betriebszustand, der durch den Empfang der Sendeenergie erreicht worden ist, so lange aufrechterhalten, bis keine Sendeenergie mehr vom Radar empfangen wird.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß das Überwachungs-Radargerät mit Impulsen arbeitet, wodurch eine dauernde elektrische Stromversorgung ohne hohen Energieverbrauch möglich ist. Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß sich das Gerät dauernd im Überwachungszustand befindet, wobei seine verschiedenen Teile funktionsbereit sind, so daß die Fernbetätigung

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mittels elektromagnetischer Übertragung alleine ausreicht, um das Gerät von seinem Nichtbetriebszustand in seinen Betriebssustand zu versetz«"-ι und umgekehrt.

Erfindungsgemäß wird also der Benutzer von allen mit einer Handbetätigung verbundenen Nachteilen befreit.

Jedoch schließt die Erfindung nicht die kombinierIe Betätigung des Gerätes aus, das heißt, daß sowohl eine Handbetätigung als auch eine Fernbetätigung möglich sein kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Übergang der Vorbindung zwischen Radargerät und Alarmvorrichtung von einem Betriebszustand in den anderen nicht eher erfolgen, als ein bestimmter Zustand während einer vorbestimmten Zeitdauer vorhanden ist, so daß die Anlage in dem gewünschten Zustand verbJeibt, auch wenn aus Versehen oder aus einem übergroßen Sicherhei ' .-,bedürfnis des Benutzers von diesem der tragbare Sender mehrmals betätigt wird.

Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch^ Darstellung der erfindungsgemäßen Anlage,

'"!"^' ^j Impulsdiagramme,

Fig. 4 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Überwachungsanlage, 709825/06^1

- it- -

Fig. 5 ein Schaltbild des erfindungsgemäßen tragbaren Senders.

In Fig. 1 ist ein Radargerät-Kopf 11 abgebildet. Bei dem Radargerät handelt es sich um ein Doppler-Radar mit Schwebungslückenempfang (Typ Homodyne), das einen Teil umfaßt, der sowohl zum Senden als auch,zum Empfang dient und geeignet ist, eine Überwachung mittels Impulsemission durchzuführen.

Die Dauer der Impulse ist jeweils 25 /us und ihr Zeitabstand beträgt 2 ms, wie dies in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Diese Zeitangaben sind nur beispielhaft genannt und sollen zum leichteren Verständnis dienen.

Vom Radarkopf 11, der eine Sender- und Empfangsstufe sowie eine Sende- und Empfangsantenne umfaßt, geht ein erster Übertragungsweg 12 aus, der zum Auslösen einer Sirene 13 oder einer anderen Alarmvorrichtung cM 'nt* Hierbei steht am Eingang des Übertragungsweges ein Signal an, dessen Frequenz in einem Bereich von einigen Hertz oder höchstens einigen 10 Hertz liegt und dem durch din Bewegung eines Eindringlings in dem von der Atenne des RadcLf.y^r-at^ru ausgestrahlten Feld erzeugten Doppler-Effekt entspricht. Der Radarempfänger kann beispielsweise eine Bandbreite von 6 MH" besitzen sowie eine Mitten-Nennfrequenz von z. B. 2.450 MHz. Hierbei sieht die Erfindung nun einen Fernbetätigungssender vor, dessen Frequenz in einem sich beiderseits der Nennfrequenz des Radarge-

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rates erstreckenden Bereich, von zum Beispiel 30 MHz, also von 2.420 bis 2.1+80 MHz, moduliert ist. Die Modulationsfrequenz der Fernbetätigungs-Strahlung ist nun derart bemessen, daß sie mehrere Male die Mittenfrequenz von 2.450 MHz während der Dauer von 2 5 MS durchläuft, während der Zeitspanne der Radarkopf 11 empfindlich ist, siehe Fig. 3.

Während der Ausstrahlung des Fernbetätigungssenders liefert der Radarkopf 11 über ein^n zweiten Übertragungsweg 14 ein geeignetes Signal, um einen elektronischen Schalter 15, der in den ersten Übertragungsweg 12 eingebaut ist, von einem geöffneten in einen geschlossenen Zustand übergehen zu lassen und umgekehrt. Die Charakteristik des Übertragungsweges 12 ist nun derart gewählt, daß sein Durchlaßbereich genügend schmal ist, um nur die durch den Einbruch bewirkte Information durchzulassen und nicht die, die der Strahlung des Fernbetätigungssenders entspricht. Die Dauer,während der Übertragungsweg 12 mittels des Kopfes 11 die von dem Fernbetätigungssender kommende Frequenz erhält, liegt in der Größenordnung einer Doppler-Frequenz und ist zu kurz, um über den Übertragungsweg 12 übertragen zu werden. Aus Sicherheitsgründen ist die Fernbetätigungsstrahlung binär codiert, und zwar gemäß einer Impulsbreiten-Modulation. Der Fernbetätigung" sender umfaßt einen Codierer, ζ. B. einen 8-stelligcn Codierer,

der 2 56 (2 ) Kombinationen ermöglicht, und in dem Übertragungsweg 14 ist eLn Decodierer, ebenfalls mit 8 SteLLen, vorgesehen.

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Der Benutzer ist also in der Lage, das Radargerät und den Fernbetätigungssender aneinander anzupassen.

Im folgenden wird nun Fig. 4 erläutert:

Ein Transistor 48 einer Höchstfrequenzstufe des Überwachungsradar-Gerätes, betrieben durch Impulse und von Höchstfrequenzkreisen 49, 50, 51, beinhaltet in einer Leitung 52 seines Kollektors einen Widerstand 5 3, dessen Ende 54, das dem mit einer Versorgungsleitung 55 verbundenen gegenüberliegt, über einm Leiter 56 an
einen elektronischen Schalter 57 angeschlossen ist, der von
einer Leitung 58 aus gesteuert wird, die von einer monostabilen Stufe 59 kommt. Diese wird über eine von einem z. B. 200 Hertz Multivibrator 61 kommende Leitung 60 angesteuert. Eini Versorgungseinrichtung 62 zum Unterbrechen und zur Spannungsverdopplung ist über eine Leitung 63 mit einer Stromquelle verbunden, wodurch die verschiedenen Bestandteile des Gerätes elektrisch
versorgt werden.

Der Schalter 57 wird im Rhythmus des Multivibrators 61 geschlossen. Beim Schließen legt ein Leiter 64 an eine Elektrode 65 eines Kondensators 66 die Spannung an, die an dem
Ende 54 des Widerstandes 5 3 ansteht. Die andere Elektrode 67
des Kondensators 66 ist über einen Widerstand 69 an Masse 68
gelegt. Ein Leiter 70 verbindet die Elektrode 65 über einen
Kopplungskondensator 71 mit einem Verstärker 72, der über eine

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Schwellstufe 73 mit einer monostabil en Stufe 74 verbunden ist, die dazu dient, um über eine Leitung 75 eine Sirene 16 oder eine andere Alarmeinrichtung anzusteuern.

Die andere Elektrode 67 des Kondensators 66 ist über eine Differenzier-Stufe 78, die aus einer Kapazität 79 und einem Widerstand 80 besteht, an einen Video-Verstärker 81 mit zwei Stufen 82,8 3 angeschlossen, der von einem Detektor 84 gefolgt wird.

Der Detektor 84 wird von einem Impulsformer 8 5 (Hüllkurven-Erneuerer) gefolgt, dessen Ausgang 86 mit dem Eingang 87 eines Demodulators, Decodierers und Comparators 88,89,90 verbunden ist. Der Ausgang 91 dieser Stufe ist mit dem Eingang 92 einer monostabilen Stufe 9 3 verbunden, deren Ausgang 94 an den Eingang eines Flip-Flop 95 gelegt ist. Befindet sich der Flip-Flop 95 im Zustand 1, so ist er bereit, um über eine Leitung 96 das Schließen eines elektronischen Schalters 97 zu bewirken, der im geöffneten Zustand abgebildet und in eine Versorgungsleitung 98 der monostabilen Stufe 74 eingeschaltet ist. Der Ausgang des Flip-Flop 95 ist u.a. über eine Leitung 99 mit einer Vorrichtung 101 verbunden, die in ihrem Betriebszustand über eine Leitung 102 die Sirene 76 während einer kurzen Periode von vorbestimmter Länge betätigt.

Mit dem Decodierer und Comparator 89,90 ist ein Code-Wähler verbunden.

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Der Fernbedienungssender umfaßt einen Multivibrator 121, siehe Fig. 5, der über einen Integrator 122, der aus einem Verstärker 123 und einer Leitung 124 zum Kondensator 125 besteht, mit der Basis 126 eines Transistors 127 verbunden ist, der als Emitter-Folger betrieben wird. Der Emitter 128 ist über einen Höchstfrequenzkreis 129 mit einer Viertelstab-Antenne fi/k) 130 eines Höchstfrequenzoszillators 131 und mit einem Transistor 132 verbunden. Die Basis 133 des Transistors 132 ist an einen Modulations oszillator 134 gelegt,und zwar über einen Modulator 135, der mit einem Codierer für die Impulsbreite 136 zusammengeschaltet ist. Die Codewahl erfolgt mittels einer Stufe 137, die mit dem Codierer 136 verbunden ist. Der Modulator 135 ist mit der Basis 133 über einen Höchstfrequenzkreis 138 verbunden,und der Emitter ist über einen Höchstfrequenzkreis 140 an Masse gelegt.

Wird das Radargerät gemäß Fig. 4 an Spannung ge^t und damit auch der Flip-Flop 95 und die monostabile Stufe 93, so nimmt der Flip-Flop 95 seine O-Stellung und gleichzeitig die monostabile Stufe ihre 1-Stellung ein. Die mit dem Höchstfrequenzkreis 49 verbundene Antenne 151 des Radars strahlt Impulse im Rhythmus des Multivibrators 61 aus. Nach der Reflexion an einem Hindernis werden die zurückkommenden Impulse von der Antenne 151 aufgefangen und von der den Kopplungskondensator 71, den Verstärker 72 und die Schwellwertstufe 73 aufweisenden Leitung zu dem Eingang der monostabilen Stufe 74 weitergeleitet. Eine Information steht dann an diesem

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Eingang an, wenn durch die Beeinflussung der Kapazität ^r>6 und durch die Veränderung der Amplitude am Eingang des Verstärkers 72 eine Doppler-Frequenz entsteht, und zwar entsprechend der Bewegung des Eindringlings im Strahlenfeld des Radars.

Im Anfangszustand bei geöffnetem elektronischen Schalter 97 befindet sich die monostabile Stufe 74 in einem Betriebszustand, der sicherstellt, daß die Sirene 76 nicht betriebsfähig ist. Die monostabile Stufe 93 ist nun derart ausgelegt, daß sie durch das Anlegen einer Spannung ihren Zustand 1 einnimmt und nach einer vorbestimmten Zeitspanne, von zum Beispiel 60 Sekunden in den Zustand 0 kippt. Die Bedienungsvorschrift des erfindungsgemäßen Gerätes sieht nun vor, daß diese Zeitspanne abzuwarten ist, bevor der Fernbetätigungssender betätigt werden darf.

Wenn nach dieser Zeitspanne der Sender betätigt wird, strahlt er Höchstfrequenzimpulse aus, die entsprechend einem Code, z. B. dem NRZ-Code, frequenzmoduliert sind,und zwar in Signale von zwei unterschiedlichen Breiten entsprechend den Betriebszuständen 1 und 0 als Funktion der Codeeingabe mittels dem Code-Wähler 137. Der Modulator 135 ist derart gewählt, daß die Frequenzabweichung der auf 2450 MHz eingestellten Höchstfrequenz z. B. 30 MHz beidseitig der Mittenfrequenz beträgt.

Die Modulationsfrequenz beträgt z. B. 150 kHz.

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Die elektromagnetischen Wellen, die von dem Sender ausgehen, werden von der Antenne 151 empfangen und im Rhythmus des Schließens des elektronischen Schalters 57 über die Differenzier-Stufe 78 an den Eingang des Verstärkers 81 gelegt. Die Differenzier-Stüfe 78 sperrt die Übertragung der Doppler-Frequenzen und ist deshalb ein Hochpaß-Filter.

Nach dem Durchlaufen des Detektors 84 des Impulsformers 85, des Demodulators und des Decodierers 88,89 werden die decodierten Signale mit dem über den Code-Wähler 103 eingegebenen Code verglichen. Ist das Vergleichsergebnis günstig, d.h. ist die Codeeingabe des Code-Wählers 103 gleich der Codeeingabe des Code-Wählers 137, so nimmt die monostabile Stufe 93 die Stellung 1 ein, der Flip-Flop 95 kippt und der Schalter 97 schließt. In diesem Moment gibt die monostabile Stufe 74 eine Information an die Sirene 76, daß an ihrem Eingang eine Doppler-Frequenz ansteht.

Gleichzeitig hat das Kippen des Flip-Flop 95 über die Vorrichtung 101 das Aussenden eines kurzen Signals durch die Sirene 76 bewirkt, wodurch dem Benutzer angezeigt wird, daß das Gerät funktionsbereit ist, um eventuelle Einbrüche anzuzeigen. Wenn entgegen der Gebrauchsvorschrift der Benutzer seinen Sender vor Ablauf von 60 Sekunden betätigt, hat das Aussenden der Fernbetätigungs-Signale den einzigen Effekt, daß die .monostabile

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Stufe in ihre Ausgangslage zurückkehrt, wo dann von neuem eine Zeitspanne von 60 Sekunden verstreichen muß, bevor eine erneute Aussendung des Fernbetätigungs-Signals das Radargerät in den Betriebszustand versetzen kann.

Der Benutzer des erfindungsgemäßen Gerätes wird also über seine Betätigung sehr ,schnell dadurch unterrichtet, daß das kurze Sirenen-Signal ausbleibt.

Will der Benutzer der erfindungsgemäßen Anlage diese abschalten, z. B., wenn er von einer Reise zurückkehrt, so betätigt er den Fernbetätigungs-Sender, den er mitgenommen hatte. Die Betätigung des Senders kann bereits in einem Bereich erfolgen, der außerhalb der durch die Impulse des Überwachungsradars abgedeckten Zone liegt. Durch die Aussendung der Fernbetätigungs-Signale und unter analogen Bedingungen, wie sie im vorstehenden beschrieben sind, wird die monostabile Stufe 93 in den Zustand 1 zurückgestellt und der Flip-Flop kippt von neuem, wodurch der Schalter 97 geöffnet und das Gerät in einen Betriebszustand versetzt wird, in dem kein Alarm ausgelöst werden kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

./Verfahren zum Betätigen einer Überwachungsanlage, bestehend aus einem Uberwachungsradargerät, das mit einer Alarmvorrichtung verbunden ist,sowie aus einem tragbaren Sender, wobei der Empfang der Senderstrahlen durch das Radargerät die Verbindung zwischen die -em und der Alarmeinrichtung herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einschaltzeitpunkt der Überwachungsanlage noch keine Verbindung zwischen dem Radargerät und der Alarmeinrichtung besteht, sondern diese durch die Betätigung des Senders hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgestrahlte Sendeenergie bewirkt, daß die Verbindung zwischen Radargerät und Alarmvorrichtung vom Nichtbetriebszustand in den Betriebszustand übergeht und umgekehrt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung so lange ihren Betriebszustand behält, den sie beim Empfang der von dem tragbaren Sender ausgesandten Energie eingenommen hat, bis diese Strahlungsenergie nicht mehr vom Radar empfangen wird.

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ORKBiNAL IHSPBCTED

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von einem Betriebs:ustand in den anderen der Verbindung so lange nicht vollzogen werden kann, bisnicht der eine Zustand eine vorbestimmte Zeitdauer bestanden hat.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppl^r-Effekt zum Auslösen des Alarms ausgenutzt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender codierte, elektromagnetische Energie ausstrahlt.
7. Raum-Überwachungsanlage, bestehend aus einem Überwachungs-Radargerät und einer mit diesem verbundenen Alarmvorrichtung sowie einem tragbaren Sender,dessen Abstrahlung vom Radargerät empfangen wird, wodurch auf Kontrollmittel für die Verbindung zwischen Radargerät und Alarmvorrichtung eingewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Kontrollmittel in einer dem Nichtbetriebszustand entsprechenden Stellung sind, durch den Empfang der vom tragbaren Sender abgestrahlten Signale durch das Radargerät der Übergang der Kontrollmittel in eine dem Betriebszustand entsprechende Stellung erfolgt.

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8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeic hn e t, daß die Kontrollmittel zwei dem Betriebszustand und dem Nichtbetriebszustand der Verbindung zwischen Radargerät und Alarmvorrichtung entsprechende stabile Stellungen einnehmen und der Empfang der vom tragbaren Sender ausgestrahlten Signale durch das Radargerät den Übergang der Kontrollmittel von der einen in.die andere stabile Stellung verursacht.
9- Überwachungsvorrichtung als Teil der Anlage gemäß den Ansprüchen 7 und 8, bestehend aus einem Überwachungsradar, verbunden über einen ersten Übertragungsweg mit einer Alarmvorrichtung und Kontrollmitteln für den Übertragungsweg, d adurch g e" k ennzeichnet, daß, wenn die Kontrollmittel sich in einer dem Nichtbetriebszustand des ersten Übertragungsweges entsprechenden Stellung befinden, der Empfang von Hilfswellen durch das Radargerät den Übergang der kontrollmittel in die dem Betriebszustand entsprechende Stellung des ersten Übertragungsweges verursacht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollmittel zwei stabile Stellungen besitzen, die dem Nichtbetriebszustand oder dem Betriebszustand des ersten Übertragungsweges entsprechen, und der Übergang von dem einen in den anderen Betriebszustand durch den Empfang von Hilfswellen durch das Radargerät erfolgt.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim ersten Anlegen der Spannung die Kontrollmittel eine dem Nichtbetriebszustand des ersten Übertragungsweges entsprechende Stellung einnehmen.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet du r c h einen zweiten Übertragungsweg für die Verarbeitung der Hilfswellen und der das Radargerät mittels Kontrollmittel verbindet sowie eine bistabile Stufe aufweist, der eine monostabile Stufe vorgeschaltet ist.
13· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Übertragungsweg ein Doppler-Frequenz-Übertragungskanal ist, und das Radargerät als Impulsradar ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Übertragungsweg eine Code-Wahl-Stufe umfaßt.
15· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, gekennzeichnet durch eine Leitung, mit der die Auslösung der Alarmvorrichtung bewirkt wird, und zwar während eines kurzen Zeitintervalls, in dem die Kontrollmittel ihren Betriebszustand ändern.

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16. Tragbarer Sender als Teil der Anlage gemäß den Ansprüchen 7 und 8, gekennzeichnet durch einen
Höchstfrequenzoszillator und einen Frequen .'.modulator für
die ausgestrahlten Wellen sowie Codiermitteln für die Modulation, wobei die Codierung derart erfolgt, daß die Impulsbreite der Höchstfrequenzimpulse frequenzmoduliert ist.

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